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利用根系分析仪对农作物根系吸水研究的几点建议

2019.5.14

1 注重根系吸水机理研究

植物根系生长与植物根系吸水是紧密联系在一起的两个过程。植物根系吸收水分促进根系生长,而根系生 长又反过来增加植物根系吸水的土层深度并缩短水分到达根表皮的距离。因此,植物根系生长过程及其影响因素、植物根系伸展规律、植物根系密度分布规律等,仍 是未来研究的重点。

2 修改与完善已有的植物根系吸水模型

植物根系发育特点和土壤性质分异决定了植物根系吸水过程的复杂性。通过对植物根系生长发育和根系吸水机理研究的深人与细化,修改与完善、校正已有的根系吸水模型,简化模型参数,使模型的预测与模拟更接近于真实根系吸水过程与变化,并简单实用。

3 植物根系结构研究

目前研究植物根系吸水的首要问题,是如何既要从根系吸水的物理过程提出模型表达式,又要使其简便实 用。而根系结构是其中的关键。在已有的植物根系结构模型中,大多数都没有考虑根系过程的空间不均一性。由于土壤在空间上存在较大的变异性,从实验室或野外 某点获取的参数往往不具有普遍性,况且某些参数还没有较好的获取与确定方法,这些势必影响到所建立起模型的预报精度。研究植物根系的二维、三维结构,以及 植物根系生理学特征空间变异的运动学机理,建立植物根系生长的几何结构模型,精确描述根系系统空间结构分布与根系功能的空间布局的依存关系,并实现可视化 将是未来的一种研究趋势。

4 根区水分运移力能关系研究

植物根区水分运移力能关系的研究对于弄清整个根系系统中水分能量、阻力的分布以及各个部分能量、阻 力的变化规律和相互作用关系,以及系统内的水分通量和能量、阻力、水容的分布关系具有重要的作用。目前需要从以下几问题加强研究:(1)与植物根系相关的 SPAC各个部分的水势和阻力分布规律,系统中各个链环之间的相互反馈关系以及外界环境条件对根区系统内水分能量和水流阻力的影响作用;(2SPAC水 分运移与热量交换的关系,通过SPAC水热关系的研究,进一步弄清根系系统的水热藕合运移机制;(3)研究不同条件下相对蒸腾速率和土壤基质势的关系,找 出不同大气蒸发条件下相对蒸腾速率开始受土壤基质势影响的临界值,建立土壤水分对植物有效性动态评价模式;(4)用非稳定流模式研究根系系统中水容的分布 和变化规律。

5 植物根系吸水特性应用

研究研究植物根系吸水机理,计算根系吸水速率和蒸腾速率,模拟根系层中的土壤水分运动及水在植物组织中的运转过程,并以此来指导灌溉管理。如何把已有的根系吸水模型应用到生产实际,是个值得重视的问题,仍需进一步研究解决。

6 植物根系过程可视化的研究

现有的研究,是用传统的文字、图、表进行表达,极不直观与全面。随着计算机多媒体技术的发展与普 及,把模型的运行结果利用计算机强大的图像、图形等功能,做到对其3D景物实时模拟与显示。这一方面可直观验证模型的运行结果,另一方面也可以帮助修改 完善已有的模型。莘县是山东省聊城市一个较大的农业县,在发展现代农业的工作实践中,逐步探索建立了一套科学规范的农产品质量安全管理体系,其中核心一 条,就是严格农药管理,禁止高毒农药使用。


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